progrès technologique et analyse d'industrialisation du laminage sans régime d'alliage de titane

Analyse des progrès technologiques et de l'industrialisation du laminage sans temps d'alliage de titane


À

  La technologie de laminage sans temps présente des avantages uniques dans la formation de disques de turbine à double performance pour les moteurs et est largement utilisée dans le traitement et la formation de disques volumineux et complexes tels que les alliages à haute température, les alliages de titane, les alliages légers et les aciers.

La technologie et l'équipement pour le compactage par roulement sans disque ont été inventés pour la première fois par l'Institut Ufa de Superplasticité de l'Académie des Sciences de Russie dans les années 1990. Le point culminant de la technologie était de remplacer les presses à grande échelle et de réduire les coûts de moulage. A ce moment, des disques de turbine en alliage de titane de φ 800 mm pourraient être formés. Et a été utilisé dans les turbines à gaz; des recherches ultérieures financées et soutenues par GE aux États-Unis ont prouvé que le dispositif pouvait être transformé en un disque de turbine en alliage de titane avec des formes complexes, une distribution de microstructure et de bonnes propriétés mécaniques. Cependant, en raison de la confidentialité de sa technologie, aucun rapport de recherche sur leur procédé et leur équipement n'a été trouvé à ce jour, et aucun résultat de recherche pertinent sur la formation de disques de turbine en superalliage n'a été vu.

L'Académie nationale des sciences mécaniques a commencé à suivre cette technologie en 2003, et le personnel concerné a effectué de nombreux travaux de recherche fondamentale. L'équipe de Jin Quanlin a finalement développé un prototype d'équipement de test de roulement à petite échelle en 2006, mais il ne pouvait être formé qu'à température ambiante à ce moment-là. Disques en plomb d'un diamètre ne dépassant pas φ 280 mm. En 2009, l'équipe a effectué une transformation à commande numérique de l'équipement d'origine et a ajouté un système de chauffage pour réaliser le profilage à commande numérique des disques en alliage, et a obtenu des résultats de conception de processus sur la façon de contrôler la distribution de la microstructure.

En 2010, Jin Quanlin et d'autres ont utilisé un équipement de chauffage par induction haute fréquence à température contrôlée pour résoudre le problème d'une température élevée insuffisante. Afin d'éviter une interférence avec la tête de laminage, la bobine d'induction ne peut être gainée qu'aux deux extrémités du disque, formant ainsi la zone de basse température du noyau et le bord du disque. Le champ de température inégale dans la zone à haute température. Pour l'alliage de titane, la formation de la zone biphasée (cristaux fins de phase α + β au centre du disque et cristaux grossiers de phase β au bord du disque) est formée pour l'alliage de titane, qui coïncide avec les spécifications du disque de turbine à double performance. La proposition du procédé de formage superplastique isotherme s'est tournée vers les caractéristiques du procédé de champ de température non uniforme + formage à double performance,

   Mais en essayant de rouler des matériaux en superalliage, l'équipement a montré une capacité insuffisante. De plus, le procédé de laminage répété au-dessus de la température de forgeage admissible manque de valeur pour la recherche, et il est impossible d'effectuer des recherches approfondies sur le mécanisme et le processus de laminage de superalliages. Par conséquent, la technologie et l'équipement actuels de laminage sans moule domestique sont encore au stade de la recherche fondamentale.

Avec le service continu de gros équipements tels que les presses de matriçage 400 MN, 800 MN, les presses d'extrusion verticales 360 MN et les presses de forgeage isotherme 200 MN dans mon pays, le goulot d'étranglement du tonnage causé par le forgeage intégral des alliages de titane et des alliages à haute température a été résolu, comme le diamètre de 2 en 2014 Le disque de turbine en alliage haute température d'un poids de 6 tonnes a été développé avec succès sur la presse de matriçage 800 MN de China Second Heavy Machinery Group Corporation.

  En termes de réduction de la charge de l'équipement et de formage sans moule, Baosteel a adopté le procédé de forgeage par zone sur une machine de forgeage rapide de 40 MN en 2005 pour forger un disque de turbine à gaz GH2674 d'un diamètre de 2 m;

   En 2008, Guizhou Anda a utilisé des rouleaux coniques de section non rectangulaire pour former un disque de turbine à gaz en acier inoxydable d'un diamètre de 2 m sur une machine de laminage à anneaux de 5 MN et des disques creux ou pleins symétriques et asymétriques laminés;

   Ces dernières années, la Northwestern Polytechnical University a appliqué la technologie de laminage ACDR pour explorer et rechercher la formation de grandes pièces de disque. Les nouveaux équipements et procédés ci-dessus ont eu un impact important sur la technologie de laminage sans moule. La technologie de laminage est basée sur la formation continue de "points". La vitesse et la vitesse d'avance de la tête de laminage peuvent être ajustées, et le système de contrôle de température peut être utilisé pour obtenir un contrôle flexible de la microstructure de toutes les zones de la pièce, de manière à atteindre l'objectif de "double performance"; Le forgeage, le forgeage de zone, le laminage et d'autres processus sont des processus de formation «de surface et de ligne», qui ne peuvent pas réaliser un contrôle de petite structure locale. Par conséquent, un prototype d'équipement de taille moyenne avec une grande rigidité et une grande charge a été produit à l'essai, et un produit prototype de disque de turbine avec une double performance ou une meilleure performance a été formé pour prouver la faisabilité et l'avancement de la technologie, réalisant ainsi son chemin d'industrialisation, ce qui est important pour améliorer notre pays. Le niveau de fabrication des disques de turbine haute performance et la résolution des goulots d'étranglement technologiques sont d'une grande importance.